Đề thi học kì 3 môn Vật lí 2 năm 2016-2017 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM (CLC)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hãy tham khảo “Đề thi học kì 3 môn Vật lí 2 năm 2016-2017 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM” được chia sẻ dưới đây để giúp các em biết thêm cấu trúc đề thi như thế nào, rèn luyện kỹ năng giải bài tập và có thêm tư liệu tham khảo chuẩn bị cho kì thi sắp tới đạt điểm tốt hơn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học kì 3 môn Vật lí 2 năm 2016-2017 có đáp án - Trường Đại học sư phạm Kỹ thuật, TP HCM (CLC)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỀ THI HỌC KỲ III NĂM HỌC 2016-2017 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Môn: Vật lý 2 KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO Mã môn học: PHYS130502 Đề số: 01. Đề thi có 02 trang. NHÓM KIẾN THỨC KHOA HỌC CƠ BẢN Ngày thi: 08/08/2017. Thời gian: 90 phút. ------------------------- Được phép sử dụng một tờ giấy A4 chép tay. Câu 1: (0,5 điểm) Một vành tròn có bán kính R tích điện đều với tổng điện tích q. Hỏi độ lớn của vectơ cường độ điện trường tại tâm của vành tròn? Chọn câu trả lời đúng trong các đáp án sau: A. 0 B. keq/R2 C. keq2/R2 D. keq2/R E. Không có câu trả lời nào đúng. Câu 2: (0,5 điểm) Một sợi dây dẫn nằm trên mặt phẳng tờ giấy có chiều dòng điện hướng từ dưới lên trên cùng của tờ giấy. Dây dẫn này đang chịu tác dụng của một lực từ có chiều hướng sang phải của tờ giấy. Hỏi hướng của từ trường gây ra lực từ này? Chọn câu trả lời đúng trong các đáp án sau: A. Từ trường có phương nằm trên mặt phẳng của tờ giấy và có chiều hướng về phía cạnh trái. B. Từ trường có phương nằm trên mặt phẳng của tờ giấy và có chiều hướng về phía đáy. C. Từ trường có phương vuông góc mặt phẳng của tờ giấy và có chiều hướng ra. D. Từ trường có phương vuông góc mặt phẳng của tờ giấy và có chiều hướng vào. Câu 3: (0,5 điểm) Hai vòng dây hình chữ nhật nằm trong cùng một mặt phẳng như hình vẽ bên. Nếu dòng điện I của vòng dây ngoài có chiều như hình vẽ và tăng dần theo thời gian. Hãy chọn những kết luận đúng về dòng điện cảm ứng trên vòng dây bên trong trong những đáp án sau: A. Không có dòng điện cảm ứng. B. Dòng điện cảm ứng theo chiều kim đồng hồ. C. Dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ. D. Cường độ của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào kích thước của các vòng dây. E. Hướng của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào kích thước của các vòng dây. Câu 4: (0,5 điểm) Một nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 495 nm trong không khí. Khi ánh sáng này đi qua một chất lỏng thì bước sóng của nó giảm xuống còn 434 nm. Hỏi chiết suất của chất lỏng này? A. 1,26 B. 1,49 C. 1,14 D. 1,33 E. 2,03 Câu 5: (1,0 điểm) Nếu số đường sức điện trường đi ra khỏi một mặt kín lớn hơn số đường sức đi vào, thì bạn có kết luận gì về tổng điện tích nằm trong mặt kín đó? Câu 6: (1,0 điểm) Một thanh nam châm rơi xuống một vòng dây dẫn điện nằm trên sàn nhà. Trong quá trình thanh nam châm rơi xuống gần vòng dây, nó có di chuyển như một vật rơi tự do không? Giải thích. Câu 7: (2,0 điểm) Cho một hệ gồm 2 vật như hình vẽ bên: vật 1 là một quả cầu làm bằng chất cách điện có điện tích phân bố đều và có bán kính a= 5,0cm, vật 2 là một vành cầu đồng tâm với quả cầu 1 làm bằng chất dẫn điện có bán kính trong b= 20,0cm và bán kính ngoài c= 25,0cm. Giả sử rằng điện trường tại điểm cách tâm của hai vật một khoảng 10,0 cm có độ lớn 3,6.103 N/C và có chiều hướng vào tâm, còn điện trường tại điểm cách tâm của hai vật một khoảng 50,0 cm có độ lớn 200 N/C và có chiều hướng ra xa tâm. Hãy tính: a. Tổng điện tích của vật 1. b. Tổng điển tích của vật 2. Trang 1
c. Điện tích ở mặt trong của vành cầu 2. d. Điện tích ở mặt ngoài của vành cầu 2. Câu 8: (2,0 điểm) Một dây dẫn bao gồm một vòng dây tròn bán kính R = 15,0 cm và hai đoạn thẳng dài như hình vẽ bên. Dây nằm trong mặt phẳng của tờ giấy và có dòng điện I = 1,00 A chạy qua với chiều như hình vẽ. Xác định từ trường ở tâm của vòng dây tròn. Câu 9: (2,0 điểm) Một vật liệu có chiết suất 1,30 được dùng phủ lên bề mặt của tấm kính phẳng (chiết suất 1,50) nhằm giảm sự phản xạ của các tia sáng có bước sóng 500nm khi chiếu vuông góc vào mặt kính. Hỏi bề dày nhỏ nhất của lớp vật liệu để đạt được điều này? Biết: hằng số điện o = 8,8510−12 C2/N.m2, hằng số từ 0=4.10–7 H/m. Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi. Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra [CĐR 1.1] Hiểu rõ các khái niệm, định luật liên quan đến điện trường và từ Câu 1, 2, 3, 5, 6,7,8 trường cũng như lý thuyết về trường điện từ. [CĐR 2.1] Vận dụng kiến thức về điện trường, từ trường để giải thích các hiện tượng và giải bài tập có liên quan. [CĐR 3.1] Hiểu rõ các hiện tượng, định luật về quang hình, quang học sóng. Câu 4, 9 [CĐR 3.2] Vận dụng kiến thức về quang hình học và quang học sóng để giải thích các hiện tượng và giải bài toán về quang hình học và quang học sóng. Ngày 02 tháng 08 năm 2017 Thông qua Trưởng nhóm kiến thức Trang 2
Đáp án và bảng điểm vật lý 2 Thi ngày 08-08-2017 Người soạn: Trần Tuấn Anh Câu Lời giải Điểm 1 Đáp án: câu A. 0 0,5 Do tính chất đối xứng của vành tròn nên điện trường tại tâm vành bằng 0. 2 Đáp án: C. Từ trường có phương vuông góc mặt phẳng của tờ giấy và có chiều 0,5 hướng ra. Áp dụng công thức tính lực từ tác dụng lên một dòng điện: FB  I.LxB Ta suy ra được chiều của từ trường gây ra lực từ tác dụng lên dây. 3 Đáp án: câu B và câu D. 0,5 Với dòng điện chạy qua vòng dây ngoài như hình vẽ, thì các đường sức từ trường đi qua cuộn dây hình chữ nhật bên trong có phương đi ra mặt phẳng tờ giấy. Nếu dòng điện qua sợi dây tăng theo thời gian, thì từ thông qua cuộn dây theo chiều đi ra mặt phẳng giấy sẽ tăng theo thời gian. Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng trong cuộn dây bên trong sẽ có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có chiều chống lại sự tăng trên, tức là có chiều đi vào mặt phẳng giấy. Do đó, dòng điện cảm ứng sẽ có chiều theo chiều kim đồng hồ. Và độ biến thiên từ thông phụ thuộc vào kích thước của 2 vòng dây nên suất điện động cảm ứng (hay dòng điện cảm ứng) sinh ra sẽ phụ thuộc kích thước của 2 vòng dây. 4 Đáp án: câu C. 0,5 Ta có chiết suất của chất lỏng: nchất lỏng = 𝜆không khí / 𝜆 chất lỏng = 495/434=1,14 5 Theo định luật Gauss ta có, thông lượng điện trường đi qua một mặt Gauss (mặt kín): E   q 0,5 0 Với ΦE là thông lượng điện trường đi qua mặt kín, Σq là tổng điện tích nằm trong vùng không gian bị giới hạn bởi mặt kín. Do đó, khi số đường sức đi ra, nhiều hơn số đường sức đi vào, nghĩa là Φ E>0, thì 0,5 tổng điện tích nằm trong mặt kín cũng sẽ lớn hơn 0 (Σq>0). 6 Giả sử cực Bắc của nam châm quay về phía vòng dây. Khi nam châm thanh rơi vào vòng dẫn điện, một từ trường cảm ứng sẽ được sinh ra (do dòng điện cảm ứng 0,5 xuất hiện trong vòng dây) có chiều hướng lên trên. Từ trường cảm ứng có chiều hướng lên này sẽ tác dụng một lực vào thanh nam châm có chiều hướng lên, làm cản trở chuyển động của nam châm, ngăn thanh nam châm không thể chuyển động 0,5 như vật rơi tự do. Tương tự nếu cực Nam của thanh nam châm quay về phía vòng dây, cũng xuất hiện một lực cản trở chuyển động của thanh. Vì vậy thanh nam châm không thể chuyển động như một vật rơi tự do được. 7 a. Gọi O là tâm của hai vật 1 và 2. Chọn mặt Gauss là mặt cầu tâm O bán kính r = 10cm. Theo định luật Gauss, ta có thông lượng điện trường đi qua mặt Gauss đã chọn ở trên là: y E  q  Q 1 0 0 Với Q1 là tổng điện tích của vật 1. Mà ta có, thông lượng điện trường đi qua mặt Trang 3
Gauss đã chọn được tính bằng công thức: E   E.dA Do tính chất đối xứng nên ta có điện trường đều trên mặt Gauss và chiều của điện trường song song với chiều của vectơ dA. Vì vậy: E   E.dA  E .(4r 2 1 ) Do đó, tổng điện tích của vật 1 là: Q  0 .E1.(4r 2 )  8,85.1012.(3,6.103 ).4.(0,1) 2  4.109 C 0,5 b. Tương tự câu a, ta chọn mặt Gauss là mặt cầu tâm O bán kính r=50cm. Ta có: Q1  Q2  0 .E2 .(4r 2 )  8,85.1012.200.4.(0,5)2  5,56.109 C Do đó, điện tích của vật 2 là: Q2  5,56.109  (4.109 )  9,56.109 C 0,5 c. Ta chọn mặt Gauss là mặt cầu tâm O bán kính r ( với a
9 Xét tia sáng từ nguồn sáng S chiếu vuông góc tới R’ R mặt kính, ánh sáng phản xạ tại điểm M mặt trên S của lớp vật liệu đi vào từ môi trường có chiết suất thấp hơn (từ không khí) vào lớp vật liệu nên các sóng phản xạ bị đảo pha. Ánh sáng phản xạ tại điểm N giữa lớp vật liệu và kính đi từ môi trường có chiết suất thấp hơn từ lớp n1 = 1,3 M vật liệu (n1=1,3) vào kính có chiết suất cao hơn e (n2=1,5), nên sóng phản xạ cũng bị đảo pha. n2 = 1,5 (kính) N a. Do đó, hiệu quang lộ của hai tia phản xạ: L  L2  L1  2n1MN  2n1e 0,5 Với e là bề dày của lớp vật liệu. Để lớp vật liệu không phản xạ ánh sáng có bước sóng 500nm thì các tia sáng có bước sóng này đạt điều kiện cực tiểu giao thoa trên bề mặt lớp vật liệu mỏng. (2k  1) Điều kiện cực tiểu giao thoa: L  0,5 2 (2k  1) Do đó : 2n1e  2 (2k  1) Suy ra: e  0,5 4n1 Hay  500 emin    96, 2nm 0,5 4n1 4.1,3 Trang 5